自密實混凝土在高層建筑工程中的應(yīng)用研究

1自密實混凝土的定義、性能特點

1.1自密實混凝土的定義

自密實混凝土作為一種高性能混凝土，其基本特性主要體現(xiàn)在其獨特的工作性能和物理力學(xué)性能上。首先，自密實混凝土具有高流動性，這使得它能夠輕松填充復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的狹小空間，無需額外振搗即可達(dá)到密實效果，從而大大提高了施工效率。其次，自密實混凝土具有良好的自填充性，即使在鋼筋密集或形狀復(fù)雜的模具中，也能確保混凝土均勻分布，減少空洞和氣泡的產(chǎn)生，提高結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。此外，自密實混凝土還具有較高的強度和優(yōu)異的抗?jié)B性、抗裂性，能夠滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)對混凝土材料的高要求。

1.2自密實混凝土性能特點

1.2.1高流動性

自密實混凝土流動性出色，坍落度常超 250mm ，坍落擴(kuò)展度可達(dá) 650mm 以上。在軌道交通地下線灌注施工中，能快速順暢填充模板各角落，尤其在鋼筋密集和狹窄空間部位，無需振搗即可達(dá)到良好的灌注效果。如某地鐵車站站臺板施工，自密實混凝土可以迅速填充復(fù)雜鋼筋結(jié)構(gòu)，提高施工效率，避免振搗不到位產(chǎn)生的蜂窩、麻面等缺陷，保證混凝土整體性。

12.2良好的填充性

自密實混凝土填充能力優(yōu)良，可在不離析情況下填充各種形狀和尺寸模板空間，適用于軌道交通地下線中作者簡介：牛文舉（1996—），男，漢族，甘肅蘭州人，本科，助理工程師，研究方向：混凝土與干混砂漿。

異形結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、隧道曲線段及連接部位等混凝土灌注。以某地鐵區(qū)間隧道連接段施工為例，自密實混凝土可以精準(zhǔn)填充復(fù)雜連接結(jié)構(gòu)，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和混凝土密實度，為后續(xù)工程奠定基礎(chǔ)。

1.2.3抗離析性

自密實混凝土在展現(xiàn)高流動性的同時，還必須維持其優(yōu)異的抗離析性，以確保在運輸和澆筑過程中骨料與漿體不會分離。這一特性主要通過優(yōu)化骨料級配、精確控制漿體黏度，以及適量添加增稠劑來實現(xiàn)。良好的抗離析性不僅確保了混凝土的均勻分布，還有效避免了因離析引發(fā)的強度不均和表面瑕疵，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)的整體性能。在實際工程應(yīng)用中，特別是在構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如薄壁構(gòu)件和異形柱）時，抗離析性顯得尤為重要，因為這些結(jié)構(gòu)對混凝土的均勻性和密實性有著極高的要求。

2某高層建筑工程施工項目概況

隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，自密實混凝土（SCC）作為一種新型的混凝土材料，以其獨特的流動性和穩(wěn)定性，逐漸在工程領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。自密實混凝土的技術(shù)創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在其材料配方上，更在于其施工工藝的不斷優(yōu)化與完善，這使得SCC在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用成為可能，并極大地推動了工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。本文以“蘭州某中心廣場\"施工為例，該項目位于蘭州市中心區(qū)域，占地3萬平方米，總建筑面積達(dá)200萬平方米，包括232米高的主塔樓78層），一棟150米高的酒店，以及兩棟120米和110米高的辦公樓，旨在成為融合商業(yè)辦公、高端酒店和觀光設(shè)施的世界級商務(wù)及文化交流中心。該項目采用超高性能混凝土和鋼-混凝土組合核心筒結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計可以承受12級強風(fēng)和7級地震，面臨的施工難點包括超過200米的混凝土泵送技術(shù)、復(fù)雜城市環(huán)境中的大規(guī)模施工管理，以及高效率、高密實度混凝土的配制使用。施工周期為48個月，分為地基和基礎(chǔ)施工、主體結(jié)構(gòu)施工及外圍幕墻安裝和內(nèi)部裝修等階段。其中地基施工6個月，主體結(jié)構(gòu)施工30個月，后期工作12個月，采用自密實混凝土等新材料和技術(shù)以提升建筑質(zhì)量與耐久性。

3自密實混凝土施工特點及優(yōu)勢

3.1優(yōu)良的流動性與自密實能力

自密實混凝土（SCC）以其卓越的流動性著稱，能夠?qū)崿F(xiàn)流動距離超過 750mm 而無需任何外力振搗，遠(yuǎn)超常規(guī)混凝土的流動性。SCC的這一特性主要得益于其獨特的配方設(shè)計，其中包括高效減水劑，其使用比例通常在1.2% 至 2.5% 之間，和細(xì)粒料的體積比率達(dá)到了 50% 以上，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土的設(shè)計。這種配比不僅提高了混凝土的流動性，還保證了其在沒有機械振搗的情況下，能夠自行流動并填充模板中的所有空隙，包括復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的狹窄縫隙和高密度鋼筋周圍。

3.2高度的密實性

自密實混凝土的另一大優(yōu)勢是其能夠達(dá)到極高的密實性，這主要得益于其精細(xì)的材料選擇和比例配制，如使用特殊的細(xì)粒料和添加劑，比如硅灰和飛灰的摻量通常在混凝土總重的 20% 左右。這種高密實性使得SCC在硬化后具有更少的孔隙和缺陷，相較于常規(guī)混凝土，其抗壓強度提高了約 10% 至 30% ，并且顯著增強了混凝土的耐久性和抗?jié)B性。在高層建筑施工中，混凝土的密實性對于確保結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和耐久性至關(guān)重要。SCC的高密實性特點意味著它能夠有效填充模板中的每個角落，即使是最難以到達(dá)的地方也不例外，從而顯著減少了蜂窩、孔洞等缺陷的發(fā)生。

3.3施工效率高，成本控制

自密實混凝土（SCC）通過其優(yōu)異的自流和自密實能力，顯著提升了施工效率，同時有助于控制和降低施工成本。在傳統(tǒng)混凝土施工中，振搗是確?；炷撩軐嵭缘年P(guān)鍵步驟，但這一過程不僅耗時，還需要大量的勞動力和機械投入。相比之下，SCC的使用可以省略振搗過程，直接減少了約 20% 到 30% 的人工成本和相關(guān)機械成本。據(jù)一項研究顯示，應(yīng)用SCC在特定項目中可以縮短整體施工周期約 10% 至 15% ，這對于縮短工期、提早投入使用具有重要意義。

4自密實混凝土在高層建筑工程施工中的應(yīng)用策略

4.1優(yōu)化混凝土澆筑計劃

在\"蘭州某中心廣場\"這一高層建筑工程項目中，存在澆筑速度慢、需要大量振搗以及難以填充復(fù)雜模板和密集鋼筋的問題。為了克服挑戰(zhàn)，項目團(tuán)隊選擇了自密實混凝土（SCC）作為主要的施工材料，具體實施如下。

SCC配比設(shè)計與測試：項目團(tuán)隊與材料供應(yīng)商合作，開展了一系列的實驗室測試，以確定最佳的SCC配比。通過調(diào)整水泥、水、細(xì)骨料、高效減水劑和礦物摻合料的比例，最終確定了一種具有高流動性、適當(dāng)粘度和優(yōu)異穩(wěn)定性的SCC配比。

現(xiàn)場模擬與培訓(xùn)：在正式施工前，團(tuán)隊在施工現(xiàn)場進(jìn)行了SCC澆筑的模擬測試，以評估其流動和填充能力，并對施工人員進(jìn)行了SCC施工技術(shù)的培訓(xùn)，確保每個人都能熟練掌握SCC的澆筑和處理方法。

高效澆筑執(zhí)行：在核心筒和承重墻的澆筑過程中，SCC展現(xiàn)了其卓越的性能。通過使用泵送系統(tǒng)，SCC能夠輕松被輸送到高達(dá)320米的施工高度，并自然流動填充所有預(yù)定區(qū)域，包括密集鋼筋網(wǎng)中的空隙。這一過程無需任何振搗，顯著提高了澆筑效率。

施工效率和質(zhì)量提升：采用SCC后，項目的混凝土澆筑速度比傳統(tǒng)方法提高了約 30% ，施工周期縮短，同時由于優(yōu)異的填充和密實性，施工質(zhì)量也得到了顯著提升。據(jù)項目后期評估，使用SCC的結(jié)構(gòu)部分較少出現(xiàn)蜂窩和孔洞等缺陷，結(jié)構(gòu)安全性和耐久性得到了加強。

4.2提高結(jié)構(gòu)密實性的施工技術(shù)

在“蘭州某中心廣場\"項目中，施工團(tuán)隊面臨著確保超高層建筑核心筒和承重墻結(jié)構(gòu)密實性的挑戰(zhàn)，特別是在該項目達(dá)到232米高、共78層的主塔樓中。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)并提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，項目決定在這些關(guān)鍵部位廣泛應(yīng)用自密實混凝土（SCC），具體實施如下。

現(xiàn)場施工管理：在施工過程中，特別是在澆筑高達(dá)220米的核心筒和承重墻時，SCC的泵送和澆筑工作由專門的團(tuán)隊負(fù)責(zé)，確?；炷翉幕旌系綕仓拿恳徊蕉紘?yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。為了驗證SCC的流動性和填充能力，團(tuán)隊在現(xiàn)場設(shè)置了試驗段，監(jiān)測SCC的流動和自密實效果。

質(zhì)量監(jiān)控與評估：使用SCC后，對核心筒和承重墻的澆筑部位進(jìn)行了詳細(xì)的質(zhì)量檢查。結(jié)果顯示，采用SCC的區(qū)域相比傳統(tǒng)混凝土，孔隙率明顯降低，幾乎未發(fā)現(xiàn)蜂窩和孔洞缺陷。通過對比測試，SCC澆筑的結(jié)構(gòu)部分的抗壓強度比設(shè)計要求提高了約 12% ，證明了SCC在提高結(jié)構(gòu)密實性和質(zhì)量方面的有效性。

成本效益分析：盡管SCC的初始成本相對于常規(guī)混凝土略高，但通過減少振搗工作和提高施工效率，整體項目成本得到了有效控制。據(jù)估計，使用SCC使得“蘭州某中心廣場”項目的結(jié)構(gòu)施工階段總成本降低了約10% ，同時還縮短了施工周期。

4.3施工成本與進(jìn)度優(yōu)化策略

在“蘭州某中心廣場\"項目的施工中，有效控制成本和確保項自按時完成是項目管理團(tuán)隊面臨的兩大挑戰(zhàn)。鑒于此，項自團(tuán)隊采用了自密實混凝土（SCC）作為優(yōu)化施工成本和進(jìn)度的關(guān)鍵策略，尤其在該項目的地下基礎(chǔ)施工和高層結(jié)構(gòu)施工階段，具體實施如下。

成本與時間效益分析：通過與傳統(tǒng)混凝土施工方法比較，預(yù)計采用SCC能夠減少約 30% 的現(xiàn)場勞動力需求，主要是因為省去了振搗過程。同時，由于SCC的高流動性和自密實能力，預(yù)計每個澆筑周期縮短了約 15% ，這對于加快整個項目的施工進(jìn)度具有重要意義。

施工流程優(yōu)化：在地下基礎(chǔ)和核心筒的施工中，SCC的使用簡化了混凝土澆筑操作。團(tuán)隊通過精確計算和測試SCC的配比，確保其在到達(dá)澆筑位置時具有優(yōu)異的流動性和自密實特性。此外，通過優(yōu)化泵送設(shè)備和澆筑技術(shù)，進(jìn)一步提高了施工效率。

5結(jié)論

在“蘭州某中心廣場\"這一標(biāo)志性高層建筑工程項目的施工實踐中，自密實混凝土（SCC）的廣泛應(yīng)用不僅成功地解決了傳統(tǒng)混凝土施工中面臨的多項挑戰(zhàn)，如澆筑難度大和結(jié)構(gòu)密實性不足的問題，而且還在提高施工效率以及優(yōu)化成本控制等方面展現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢。通過減少振搗工作，SCC極大地降低了勞動力需求和施工噪音，同時提高了施工速度和混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外，SCC的應(yīng)用還促進(jìn)了施工過程的綠色環(huán)保，減少了施工現(xiàn)場的環(huán)境影響。未來，隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步和施工材料性能的持續(xù)優(yōu)化，SCC等創(chuàng)新材料和技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步推動建筑行業(yè)的發(fā)展，特別是在追求更高、更復(fù)雜、更環(huán)保的建筑項目中。

參考文獻(xiàn)

[1]張劉名.高拋免振自密實混凝土在建筑工程中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2022（16）：119-120.

[2]俞君寶，呼夢潔，郭凱.自密實混凝土在建筑工程中的應(yīng)用[J]安徽建筑，2020，23（06）：156-157.

[3]錢興.自密實混凝土技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2021（08）：43-44+46.

[4]黃曉麗，楊群生.高拋免振自密實混凝土在建筑工程中的應(yīng)用[J].江西建材，2022（05）：93-94.